北斗+互联网+农机谈精准农业
结合省实施北斗项目关工作综合年学收集关资讯概谈农业信息化升级版—精准农业家畅想互联网时代现代农业发展方趋势
精准农业核心技术
天享受移动互联网带便利时数云计算支持数字技术带全球济社会颠覆性改变预期未信息化农业现代化制高点扑面数时代农业数农业数理数生产数产品数构成现广泛应农业信息化技术提供量理数产品数占导性海量生产性数短板观念农机作业农业生产性数源农机移动终端+物联网传感器终端构成农业生产性数精准农业技术农机作业变成收集数程真正现代农业进入数时代
精准农业(Precision agriculture)起步20世纪80年代美国3S(GPSGISRS)核心信息技术支持实施农业生产全程精确定时定位定量控制理提高农作物产量品质降低生产成减少农业活动带环境污染生态破坏限度提高农业生产力促进农业持续方发展精准农业核心功实现农机精准作业农机精准作业理系统包括农机监控系统动驾驶导航系统卫星系统农田理系统等
里普3S技术定位测量授时监控导航功
RS(Remote Sensing)遥感技术通传感器表物特性进行远距离探测识综合技术包括信息接受记录传输处理等技术环节代表测绘测量前技术数特性栅格格式(元存储)传感器核心部分记录物反射发射电磁波量装置遥感技术包括遥感雷达遥感航空遥感航天遥感农业范围尺度时段性数源(合适例尺15万110万)
GPS(Global Positioning System)全球导航定位系统相定位器基原理利测距交会确定点位代表测量前技术线电信号测距码分精码(P码)提供精密定位服务(PPS)军码粗码(CA码)提供标准定位服务(SPS)民码误差通RTK(RealTime Kinematic)实时动态定位技术实行差分纠正农业范围时信息源
GIS(Geographic Information System)相中枢神理信息系统种理分析空间数效工具代表图制图前技术数特性矢量格式(点线面边形存储)DTM(Digital Terrain Model) 数字形模型空间数分析核心模块
讲中国北斗GPS早成熟系统已进入第四代占全球应领域95分额欧洲伽利略系统精度求更高俄国格洛纳斯保密性求更高北斗优势独特点:双通信三系统没通信功二发射信号仅接受信号三系统接受信号时北斗兼容三系统
中国卫星导航定位应理中心出台北斗导航民服务资质单位名录北斗导航产品质量检测机构名录两理文件意味着北斗生产技术门坎中国兵器集团阿里巴巴集团出资20亿元组建千寻位置网络限公司致力开发应时空数实现时处目标包括千寻跬步千寻知寸千寻见微千寻云踪千寻优航五细分领域开发FindM亚米级定位服务23米FindNow卫星加速辅助定位系统响应时间30秒3秒
3S技术具动时采集处理更新数功精准农业核心技术支撑实际应中两两集成利动驾驶系统3S技术集成典型案例3S技术测绘测量基础发展李德仁院士刘南院士领衔武关科研团队全国重影响力中武汉学遥感信息学院院长龚键雅院士吉奥(Geoglobe)公司建立工作站理信息享服务基础软件台具中国谷歌球称智慧城市运营中心基础设施
作信息时代活力技术国家十三五规划提出卫星导航突破重点升级跨越坚持天基基室室外云端终端导航通信四领域融合发展造北斗系统升级跨越全面贯通感知传输北斗服务链构建北斗精准时空信息云台需四方面推进张网 张图 颗芯 N 端北斗芯位置云应端入手注意构建程中标准制定
夯实基础建设基础设施改进技术构建张网构建北斗精确时空网首先强技术基础尤位置时间信息精确提供全球范围量布设全球卫星导航系统参考网精密定位导航授时等应提供丰富数资源基局域参考网先发展干侧重实现双频精密定位技术网络实时动态(NRTK) 精密单点定位(PPP) PPPRTK 等中 PPPRTK 融合NRTK PPP 技术优势目前研究热点例基湖北省连续运行参考站系统建设造北斗精准时空信息云台坚实基础
二造框架构建时空信息云台 形成张图构建精准时空信息云台框架关键环节时空信息云台张高精度感知全息图台实现四集成: 海量集成室室外静态动态实景三维现实虚拟历史实时基础专题图文表视频等类数二综合集成北斗卫星导航互联网云计算数物联网传感器等先进技术三全面集成政府企业公众等资源四快速集成机制理建设运营全面优势
三基础投入积极研制核心芯片 造颗芯北斗芯片导航产业链核心必须加芯片等基础元器件投入会极带动高端制造业互联网+ 等产业发展武汉梦芯科技限公司推出启梦TM芯片(见图4)海洋渔业公安农业等方面消费类导航车载车道导航行车记录仪机板电脑手机智踪童老手机智手表智手环启梦芯片国首款采40nm 工艺量产支持BDSGPSGLONASS 基带射频体化芯片该芯片拥数十项核心技术性功耗工艺价格等达国际先进水开启北斗众消费应新篇章
四深化应行业延伸 形成N 端北斗精准时空信息云台建成政府科学决策城市智理产业转型升级公众便捷生活提供时空信息保障着该台建设断推进批应雨春笋般迅速涌现政务领域警业务理国情环境监测安全监电子政务证等专题数正云台互联互通尤公安摄头公安移动终端机结合形成轨迹图基层民警已掌握掌握想掌握基础信息实时实进行采集查询存储关联享警理信息系统(PGIS)更服务警务实战辅助领导决策提升公安信息资源综合利水公安机关防控力民生领域已着手建立位置服务台 事物提供基位置查询智慧美食应系统提供图浏览美食搜索美食分享网订餐信息推送等服务市民游客企业百事通APP全方位提供衣食住行游购娱政务等信息提升百姓生活满意度特殊群关爱安校园健康保障楼宇理社区远程监控等批智应正陆续展开
城乡发展领域造村村通特色乡村电商台互联网济延伸农村真正实现城乡体化发展建设农村宅基理系统促进耕资源利保护农民生产生活稳定幸福建设土流转公服务系统农村土登记估价权属理营权流通转电子交易等提供服务推动农村信息化建设助力智慧农业发展
北斗项目行业应端省北斗+农机北斗基增强系统网基定例尺GIS业务数叠加全息电子图国产北斗芯片实现基农业数精准农业
二国外精准农业发展
精准农业核心技术卫星定位导航技术美国加德国丹麦等发达国家广泛应美国60农场90型农机50变量施肥75土壤采样基GPS农业机械目前世界精准农业实践已涉配方施肥精量播种病虫害防治杂草清水分理等关领域美国精准农业技术统计节省肥料10节约农药23节约种子25Kg公顷麦玉米增产15
国际知名领军农机信息化企业GPS核心技术美国拓普康公司(Topcom)天宝公司(Trimble)等装备广泛农机企业约翰迪尔公司(JohnDeere )ATU(Auto Trac TM)动导航系统RTK技术精度达25厘米2011年美国爱科公司开发芬特导航连接领导技术实现农机机联动集群化操作典型案例台收割机田间专业运输车缝接2016年凯斯纽荷兰公司发布基动转远程操控概念版驾驶拖拉机目前已广泛应工辅助驾驶拖拉机升级版总国际农机巨头企业仅实现制造智化正精准农业智化作业装备全面发力
里介绍农机动导航系统准确讲应农机辅助驾驶系统目前完全实现动转弯包括液压模式方盘模式前者精度更高六部分构成导航控制器车载显示器卫星电台接受天线方传感器(电磁阀转)接受机面基站天线目前定位导航核心部件ECU(电子控制单元)等核心部件进口约翰迪尔公司ATU动导航系统构成Star Fire 3000卫星信号接受器Green Star 2630机载显示器RTK卫星信号接受器基站Auto Trac 转套件连接线束技术更成熟应更广泛解决信号断点停启引导低速行驶等技术难题仅拖拉机收割机采棉机喷雾机马力拖拉机升级ATI动导航系统插
国863计划立项研发精准农业技术装备1999年国家发改委支持该中心北京汤山建设国第精准农业技术研究试验示范基外黑龙江属农场新疆兵团属农场等建立起精准农业实验区示范区国精准农业成熟技术装备卫星导航农机动驾驶系统农机深松远程信息化监系统等方面应中卫星导航农机动驾驶系统东北新疆等应黑龙江垦区90拖拉机安装动驾驶系统新疆建设兵团已安装卫星导航设备4500套农机深松远程信息化监系统东北华北黄淮海等深松作业区秸秆田监系统江苏宿迁市全国率先安装超1500套终端设备作业面积作业质量关键指标等进行全面视化监控系统田块识率达100单块田面积测算误差307
总体国精准农业处试验示范阶段孕育发展程发达国家相存着较差距国精准农业定实力影响力研发企业北京合众思壮广州中海达海司南南京天辰礼达等公司山东福田雷沃湖南中联重机河南中国拖等农机企业率先装备应解省三江集团武汉导航研究院联手中国拖研发完全国产化农机动驾驶系统相关产品装备
三北斗项目开启精准农业生产应
移动互联网时代北斗提供精确位置信息互联网+农业前应领域农业物联网数云计算提供基础支撑湖北省北斗现代农业项目湖北省北斗示范项目五行业应省精准农业示范破土工程
国已精准农业应案例中均关注精准作业身终端模式省北斗项目采取终端+台系统模式更侧重做农业数文章通数云计算形成农机作业数字化图造信息农业升级版成国第综合型农机精准作业示范样板
湖北省精准农业信息化台集成北斗卫星导航定位物联网传感理信息系统线通讯信息融合数处理等高新技术包括 基北斗农机信息化作业智调度系统基北斗农机动驾驶精细耕种系统两系统面户桌面软件手机APP短信台三位体应终端
该项目湖北省北斗基增强系统基础率先应导航网格码新技术北斗高精度定位特色搭建公位置信息服务台促进北斗高精度应进入更广泛农业领域
省北斗项目务二:
第跨区作业联合收割机深松机秸秆粉碎田机重点全省范围推广农机信息化作业智调度作业质量监测系统12000套实现农机合理调度作业效果监测探索远程操控农机动化作业模式指导农机合理调度监控目前襄州老河口天门等试装推广北斗深松监测设备800台套全省预计安装1500台套
第二马力拖拉机重点集中江汉原鄂北岗等推广农机动驾驶精细耕种系统150套探索农机动化精准作业模式助实现湖北省类农机全面精细耕种沙洋农场省第购买原装美国GPS动驾驶系统进行田间精准作业方目前老河口天门沙洋等已先期装配30余套农机动驾驶系统易操作高精度高性等卓越表现受户致认
国精准农业试验示范GPS动驾驶系统起步特新疆黑龙江农业规模化生产GPS动驾驶系统刚性需求省深松作业突破口实现农机精准作业监控广泛应方普遍认接受
里简单介绍深松监测基原理:北斗定位导航基础通图测距+超声波测距+倾角测距实现作业面积质量监测作业数机储存卡解决信号中断数保存传目前系统般误差面积3深度3厘米2016年统计全国已安装37万套终端设备完成5300万亩深松作业面积线监测全国第面积应卫星导航定位技术案例
四深松监控切入农机数时代
湖北拥百万农机型拖拉机联合收割机30万台北斗卫星定位导航技术核心精准农业技术农机行业应前景广阔湖北作首全省范围示范农机北斗终端省份积极探索北斗+农机行业应全面解决方案努力功领域区域机具等诸方面进行开发研究拓展应北斗全国农机行业广泛应具指标性突破性意义
深松作业北斗监控直接服务农机生产理着作业规模扩进行数挖掘数支撑农机精准作业北斗+农机样化应断拓展目前示范应领域:
北斗智信息农机终端满足高精度定位4G网络数传输图回传工况监测作业质量监测线机具识等功北斗智信息农机终端装配拖拉机配套机具台拖拉机(机+传感器)配套配套种作业机具通机具识卡实现机械化播种耕田深松整等作业动识机手言智终端解拖拉机实时工作状态基障排保养提供参考实时测亩功解决工手动测亩烦恼数字化作业质量显示验足新拖拉机手操作提供帮助新手更易掌握耕作质量提升服务水合作社理部门言北斗农机信息化作业智调度系统提供数字化信息化服务作业调度作业质量监控作业程记录报表分析等等
北斗智信息农机终端装配联合收割机插秧机理部门合作社提供调度服务时机手提供实时测亩服务信息化理提升调度效率作业需求推送实实机手创收做出贡献线实时计亩仅解放力减少机手农户关面积少争执外收割机言智终端实现国家年直求秸秆留茬高度监测期秸秆田工作提供良保障
北斗智信息农机终端装配植保飞机走式高隙喷杆喷雾机实时监控机作业效喷幅流量剩余电量作业亩数等数政府监提供力支持走式高隙喷杆喷雾机言植保机没作业什方作业作业少面积做查
拖拉机导航动驾驶系统播种喷药施肥等系列精确控制系统保证车辆走预定线路确保面作业机具精确控制量达重复播种会漏播增加效耕面积重播漏播省时省油:农机车辆严格设定路线路线行驶结合线整齐会重复作业会遗漏减少土浪费增加效耕面积5时保证短作业时间短车辆行驶距离节省时间燃油消耗二耕种株距均匀提高产量:种植作物株距均匀利作物生长通风水分养分吸收够农作物提供佳生长空间利提高农作物产量三动驾驶视化显示夜间作业新手驾驶:动驾驶系统进行农田作业需驾驶员手动控制车辆方驾驶室显示屏清楚前作业进度夜间作业
深松作业仅农业农机数切入点真正形成农业农机数实现精准农业许工作做完善源数源应系统支撑云计算实现农业农机全程智化理目前注意方面问题
精准农业建设理PPP模式互联网思维特点享理念需克服弊端信息孤岛需构架效运营模式互联网+现代农业做顶层设计关键两问题:第建设统筹统统分结合分步分类实施防止政重复建设兼容扩展建享第二运维建立理长效机制政府公益性服务明确常年理费市场营性服务明确商业盈利模式防止重建轻建建设资金没运行维护资金
二精准农业数体北斗+农机+传感器北斗+农机实质移动农业数采集台移动物联网终端精准农业已应基础拓展产量监测系统流量控制系统精细播种控制系统变量喷药施肥系统等开发适应轮式拖拉机动驾驶系统应该加快开发适合履带式拖拉机植保机插秧机收割机等农机动驾驶系统精准控制系统时建设完善精准农业行业质量标准农业物联网精准农业构成件力发展农业传感技术制宜温度传感器湿度传感器光传感器二氧化碳传感器等农业传感器农业机械装备机结合综合应
三精准农业技术核心全息数字图互联网+现代农业素网互联网第做部整合学鉴吉林市视农业联盟模式利阿里巴巴农村淘宝店实行农业部信息资源农机合作社体化建设合作运行助市场力量整合农业细分专业领域资源享问题承包植保土肥等关业务数数字化图精准农机作业支撑第二做外部合作着精准农业发展水土气等生产素数享需求会越越强烈理信息测绘部门基田块高精度数字化图定位数气象部门基卫星雷达植数字化影图温光热水分布数水利部门农田水利数数字图国土部门基农田数数字图等需跨部门供需路径分享机制
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